JP2005012749A - Filter circuit and radio device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルタ回路及び無線装置に関し、例えばデジタル無線通信システムに使用する高周波帯のフィルタ回路及び無線装置に関する。 The present invention relates to a filter circuit and a wireless device, for example, a high frequency band filter circuit and a wireless device used for a digital wireless communication system.
従来の増幅器を用いたフィルタ回路は、増幅器のコンダクタンス及び容量を用いてフィルタ特性を実現するものがある(例えば、特許文献1。)。このフィルタ回路によれば、アクティブフィルタを構成する前段のコンダクタンスアンプの正相入力端子を第1の抵抗器を介して第1の入力端子に接続するとともに、第2の抵抗器を介して接地点に接続する。また、第1のコンダクタンスアンプの逆相入力端子を第3の抵抗器を介して第2の入力端子に接続するとともに、第4の抵抗器を介して外部出力端子に接続する。そして、第1の抵抗器及び第2の抵抗器の抵抗値比と第3の抵抗器及び第4の抵抗器の抵抗値比とを等しくして、同相信号成分を含む一方の信号を第1の入力端子に、他方の信号を第2の入力端子にそれぞれ加えるものである。このように、従来のフィルタ回路は、各段数において容量、コンダクタンスアンプを用い、多段化することにより急峻な減衰特性を得ることが可能になる。
しかしながら、従来のフィルタ回路及び無線装置は、低域通過型構成のフィルタを実現しているに過ぎず、高周波帯において、帯域通過型構成を実現するには低域通過型構成と高域通過型構成を組み合わせる必要があること、また、急峻な減衰特性を得るためには多段化する必要があることから、容量、コンダクタンスアンプの数が増加して回路が大型化し、回路の集積化が困難になるという問題がある。一方、回路を大型化せずにかつ所望の周波数成分の減衰量を小さくするために、フィルタ回路の段数を少なくすると、高周波帯にて急峻な減衰特性または通過特性を実現することが困難になるという問題がある。 However, the conventional filter circuit and the wireless device only realize a low-pass configuration filter, and in order to realize a band-pass configuration in a high frequency band, a low-pass configuration and a high-pass configuration Since it is necessary to combine the configurations, and in order to obtain steep attenuation characteristics, it is necessary to increase the number of capacitors and conductance amplifiers, increasing the size of the circuit and making it difficult to integrate the circuit. There is a problem of becoming. On the other hand, if the number of stages of the filter circuit is reduced in order to reduce the attenuation amount of a desired frequency component without increasing the circuit size, it becomes difficult to realize a steep attenuation characteristic or a pass characteristic in a high frequency band. There is a problem.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、差動増幅器の同相除去効果を利用することにより、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができるフィルタ回路及び無線装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a filter circuit and a radio apparatus that can maintain attenuation characteristics or pass characteristics in a high frequency band by utilizing the common-mode rejection effect of a differential amplifier. With the goal.
本発明のフィルタ回路は、入力信号を2系統の分配信号に分配する分配器と、前記分配器にて分配された一方の前記分配信号を所定の帯域にて通過させる周波数選択を行うフィルタと、前記分配器にて分配された他方の前記分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する差動増幅器と、を具備する構成を採る。 The filter circuit of the present invention includes a distributor that distributes an input signal into two distribution signals, a filter that performs frequency selection for allowing one of the distribution signals distributed by the distributor to pass in a predetermined band, A differential amplifier that outputs a difference in amplitude component between the other distributed signal distributed by the distributor and the one distributed signal frequency-selected by the filter is employed.
この構成によれば、分配器から分配された周波数選択を行う一方の分配信号と、分配器から分配された周波数選択を行わない他方の分配信号との振幅成分の差を取り出し、差動増幅器の同相除去効果を利用するので、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができる。 According to this configuration, the difference in amplitude component between one distributed signal that performs frequency selection distributed from the distributor and the other distributed signal that does not perform frequency selection distributed from the distributor is extracted, and the differential amplifier Since the in-phase removal effect is used, attenuation characteristics or pass characteristics in the high frequency band can be maintained.
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記分配器にて分配された前記2系統の分配信号間の干渉を抑制する緩衝器を具備し、前記フィルタは、前記緩衝器にて干渉を抑制された前記一方の分配信号に対して周波数選択し、前記差動増幅器は、前記緩衝器にて干渉を抑制された前記他方の分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。 The filter circuit of the present invention includes a buffer that suppresses interference between the two distributed signals distributed by the distributor in the configuration, and the filter is suppressed by the buffer. The frequency of the one distributed signal is selected, and the differential amplifier has an amplitude between the other distributed signal whose interference is suppressed by the buffer and the one distributed signal frequency-selected by the filter. A configuration that outputs a difference between components is adopted.
この構成によれば、前記効果に加えて、分配器の2出力端子と後段回路との段間に緩衝器をさらに備え、前記分配器からの2出力信号間の干渉を抑制するので、減衰特性の安定性を向上させることができる。 According to this configuration, in addition to the above effect, a buffer is further provided between the two output terminals of the distributor and the subsequent circuit, and interference between the two output signals from the distributor is suppressed. Stability can be improved.
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記一方の分配信号が前記フィルタを通過する帯域における位相回転または振幅減衰と等価の位相回転量または振幅減衰量を前記他方の分配信号に対して与える校正回路を具備し、前記差動増幅器は、前記校正回路にて前記位相回転量または前記振幅減衰量を与えられた前記他方の分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。 In the configuration, the filter circuit of the present invention is a calibration that gives a phase rotation amount or amplitude attenuation amount equivalent to phase rotation or amplitude attenuation in the band in which the one distribution signal passes through the filter to the other distribution signal. The differential amplifier includes an amplitude of the other distributed signal given the phase rotation amount or the amplitude attenuation amount by the calibration circuit and the one distributed signal frequency-selected by the filter. The structure which outputs the difference of a component is taken.
この構成によれば、前記効果に加えて、フィルタにて生じる通過帯域内の位相回転または振幅減衰と等価の位相回転量または振幅減衰量を分配信号に与える校正回路をさらに備えたので、より急峻な減衰特性を実現することができる。 According to this configuration, in addition to the above-described effect, the calibration circuit that further provides the distribution signal with a phase rotation amount or an amplitude attenuation amount equivalent to the phase rotation or amplitude attenuation within the passband generated by the filter is provided. It is possible to realize a good attenuation characteristic.
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記他方の分配信号に対して前記校正回路にて与えられる前記位相回転量または前記振幅減衰量を調整するための基準信号を発生する基準信号源と、前記校正回路にて前記他方の分配信号に与える前記位相回転量または前記振幅減衰量を調整する際には前記基準信号が前記分配器に入力され、前記校正回路にて前記他方の分配信号に対して前記位相回転量または前記振幅減衰量を与える際には入力信号が前記分配器に入力されるように切り換えるスイッチとを具備し、前記分配器は、前記校正回路にて前記他方の分配信号に与える前記位相回転量または前記振幅減衰量を調整する際には前記基準信号を2系統に分配し、前記校正回路にて前記他方の分配信号に対して前記位相回転量または前記振幅減衰量を与える際には前記入力信号を2系統に分配する構成を採る。 The filter circuit of the present invention has a reference signal source for generating a reference signal for adjusting the phase rotation amount or the amplitude attenuation amount given by the calibration circuit to the other distribution signal in the configuration, When adjusting the amount of phase rotation or amplitude attenuation given to the other distribution signal by the calibration circuit, the reference signal is input to the distributor, and the calibration circuit outputs the reference signal to the other distribution signal. A switch for switching the input signal to be input to the distributor when the phase rotation amount or the amplitude attenuation amount is applied, and the distributor uses the calibration circuit as the other distribution signal. When the phase rotation amount or amplitude attenuation amount to be applied is adjusted, the reference signal is distributed to two systems, and the phase rotation amount or the amplitude is adjusted with respect to the other distribution signal by the calibration circuit. In providing the attenuation a configuration for distributing the input signal into two systems.
この構成によれば、前記効果に加えて、校正回路における校正時には基準信号源と分配器とを短絡するとともに、基準信号源の出力周波数を掃引するので、より高精度な校正を実現することができる。 According to this configuration, in addition to the above-described effect, at the time of calibration in the calibration circuit, the reference signal source and the distributor are short-circuited and the output frequency of the reference signal source is swept, so that more accurate calibration can be realized. it can.
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記校正回路と前記差動増幅器とを接続する伝送路の中点の電圧である第1電圧と、前記フィルタと前記差動増幅器とを接続する伝送路の中点の電圧である第2電圧とを比較する比較器を具備し、前記校正回路は、前記第1電圧と前記第2電圧との差が所定値未満の前記比較器による比較結果が得られるまで前記他方の分配信号に対して前記位相回転量または前記振幅減衰量を与える構成を採る。 In the filter circuit of the present invention, in the configuration described above, a first voltage which is a voltage at a midpoint of a transmission line connecting the calibration circuit and the differential amplifier, and a transmission line connecting the filter and the differential amplifier And a comparator for comparing the second voltage, which is a midpoint voltage, and the calibration circuit obtains a comparison result by the comparator in which a difference between the first voltage and the second voltage is less than a predetermined value. A configuration is adopted in which the phase rotation amount or the amplitude attenuation amount is given to the other distribution signal until it is determined.
この構成によれば、前記効果に加えて、電圧差を求めるだけの簡単な処理にて位相回転量または振幅減衰量を設定することができる。 According to this configuration, in addition to the above-described effect, the phase rotation amount or the amplitude attenuation amount can be set by a simple process that merely obtains the voltage difference.
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記フィルタは、通過を阻止する帯域である阻止帯域にて前記一方の分配信号の通過を阻止することにより前記一方の分配信号に対して周波数選択を行い、前記差動増幅器は、前記フィルタを通過した前記一方の分配信号と前記他方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。 In the filter circuit according to the present invention, in the configuration, the filter performs frequency selection on the one distribution signal by blocking the passage of the one distribution signal in a stop band that is a band for blocking the passage. The differential amplifier is configured to output a difference in amplitude component between the one distributed signal that has passed through the filter and the other distributed signal.
この構成によれば、前記効果に加えて、フィルタの減衰特性を帯域阻止型として、フィルタが分配器の一方の分配信号に対して周波数選択を行い、かつ、分配器の他方の分配信号は周波数選択を行わないで差動増幅器に入力させることにより、差動増幅器がフィルタの阻止帯域内の周波数成分を反転出力するので、急峻な減衰特性を得るためにフィルタ回路を多段にする必要がなくて高周波帯での帯域通過型フィルタを集積化することができる。 According to this configuration, in addition to the effects described above, the attenuation characteristic of the filter is a band rejection type, the filter performs frequency selection for one distribution signal of the distributor, and the other distribution signal of the distributor is the frequency. By inputting to the differential amplifier without making a selection, the differential amplifier inverts and outputs the frequency component in the stop band of the filter, so there is no need to use a multi-stage filter circuit to obtain a steep attenuation characteristic. A band-pass filter in a high frequency band can be integrated.
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記フィルタは、通過を阻止する帯域である阻止帯域にて前記一方の分配信号の通過を阻止することにより前記一方の分配信号に対して周波数選択を行うとともに前記阻止帯域を可変にし、前記校正回路は、前記阻止帯域が変更される毎に、前記一方の分配信号が前記阻止帯域が変更された前記フィルタを通過する帯域における位相回転または振幅減衰と等価の位相回転量または振幅減衰量を、前記他方の分配信号に対して与える構成を採る。 In the filter circuit according to the present invention, in the configuration, the filter performs frequency selection on the one distribution signal by blocking the passage of the one distribution signal in a stop band that is a band for blocking the passage. And the calibration circuit is equivalent to phase rotation or amplitude attenuation in a band in which the one distribution signal passes through the filter with the changed stop band every time the stop band is changed. The phase rotation amount or the amplitude attenuation amount is given to the other distributed signal.
この構成によれば、前記効果に加えて、フィルタの阻止帯域を制御するとともに、フィルタの阻止帯域に応じて校正回路の位相回転量または振幅減衰量を制御するので、通過帯域を可変できる帯域通過型フィルタを集積化することができる。 According to this configuration, in addition to the above effects, the stop band of the filter is controlled, and the phase rotation amount or the amplitude attenuation amount of the calibration circuit is controlled according to the stop band of the filter. Mold filters can be integrated.
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記分配器にて分配された前記他方の分配信号に対して所定の位相回転量を与えるとともに前記他方の分配信号に与える前記位相回転量を可変にする調整回路を具備し、前記差動増幅器は、前記調整回路にて前記位相回転量を与えられた前記他方の前記分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。 In the filter circuit of the present invention, in the above configuration, a predetermined phase rotation amount is given to the other distribution signal distributed by the distributor, and the phase rotation amount given to the other distribution signal is made variable. An adjustment circuit, and the differential amplifier includes a difference in amplitude component between the other distribution signal given the phase rotation amount by the adjustment circuit and the one distribution signal frequency-selected by the filter. Is used.
この構成によれば、前記効果に加えて、他方の分配信号に与える位相回転量を調整することにより差動増幅器から出力される出力信号の帯域を可変にすることができるので、通過帯域を可変できる帯域通過型フィルタを集積化することができる。 According to this configuration, in addition to the above effect, the band of the output signal output from the differential amplifier can be made variable by adjusting the amount of phase rotation given to the other distributed signal, so the pass band can be made variable. Possible band-pass filters can be integrated.
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、所望の周波数成分以外の周波数成分を検波する検波回路と、前記検波回路にて所望の周波数成分以外の周波数成分が検波された場合には入力信号が前記分配器を経由して前記差動増幅器に入力する伝送経路を選択し、前記検波回路にて所望の周波数成分のみが検波された場合には入力信号が前記分配器を経由せずに前記差動増幅器に入力する伝送経路を選択するように切り換えるスイッチとを具備し、前記差動増幅器は、前記検波回路にて所望の周波数成分のみが検波された場合には前記入力信号をそのまま出力し、前記検波回路にて所望の周波数成分以外の周波数成分が検波された場合には前記他方の分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。 The filter circuit according to the present invention includes a detection circuit that detects a frequency component other than a desired frequency component in the configuration, and an input signal that is detected when a frequency component other than the desired frequency component is detected by the detection circuit. When a transmission path to be input to the differential amplifier via a distributor is selected and only a desired frequency component is detected by the detection circuit, an input signal does not pass through the distributor but the differential A switch that switches so as to select a transmission path to be input to the amplifier, and the differential amplifier outputs the input signal as it is when only a desired frequency component is detected by the detection circuit, When a frequency component other than the desired frequency component is detected by the detection circuit, a difference in amplitude component between the other distributed signal and the one distributed signal selected by the filter is output. A configuration that.
この構成によれば、前記効果に加えて、検波回路により所望周波数以外の周波数成分を検波しない場合は、信号の分配損を生じないように経路を切替えるため、消費電流を低減することができる。 According to this configuration, in addition to the above-described effect, when the frequency component other than the desired frequency is not detected by the detection circuit, the path is switched so as not to cause a signal distribution loss, so that current consumption can be reduced.
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記差動増幅器は、前記検波回路により所望周波数以外の周波数成分が検波された場合には、前記分配器にて入力信号を分配することにより生じる入力信号における減衰分を補完する利得を加えた前記振幅成分の差を出力する構成を採る。 In the filter circuit according to the present invention, in the configuration described above, when the differential amplifier detects a frequency component other than a desired frequency by the detection circuit, an input signal generated by distributing the input signal by the distributor A configuration is adopted in which the difference between the amplitude components to which a gain that complements the attenuation amount is added is output.
この構成によれば、前記効果に加えて、所望周波数以外の周波数成分を検波した場合は、信号分配時の減衰分を補完するように差動増幅器における利得の設定を切替えるので、出力レベルを一定に維持することができる。 According to this configuration, in addition to the above effect, when a frequency component other than the desired frequency is detected, the gain setting in the differential amplifier is switched so as to complement the attenuation at the time of signal distribution. Can be maintained.
本発明の無線装置は、上記のいずれかに記載のフィルタ回路を具備する構成を採る。 A radio apparatus according to the present invention employs a configuration including any one of the filter circuits described above.
この構成によれば、分配器から分配された周波数選択を行う一方の分配信号と、分配器から分配された周波数選択を行わない他方の分配信号との振幅成分の差を取り出し、差動増幅器の同相除去効果を利用するので、高周波帯での減衰特性または通過特性を維持することができ、無線装置の小型化及び部品点数の削減を実現することができる。 According to this configuration, the difference in amplitude component between one distributed signal that performs frequency selection distributed from the distributor and the other distributed signal that does not perform frequency selection distributed from the distributor is extracted, and the differential amplifier Since the common-mode rejection effect is used, attenuation characteristics or pass characteristics in the high frequency band can be maintained, and the radio device can be reduced in size and the number of parts can be reduced.
本発明の出力信号選択方法は、入力信号を2系統の分配信号に分配するステップと、通過を阻止する帯域である阻止帯域にて分配された一方の前記分配信号の通過を阻止することにより前記一方の分配信号に対して周波数選択を行うステップと、分配された他方の前記分配信号と周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力するステップと、を具備するようにした。 In the output signal selection method of the present invention, the step of distributing the input signal into two distribution signals and the passage of one of the distribution signals distributed in the stop band, which is a band for blocking the passage, are performed. A step of performing frequency selection on one distribution signal, and a step of outputting a difference in amplitude component between the other distribution signal that has been distributed and the one distribution signal that has been frequency-selected. .
この方法によれば、周波数選択を行う一方の分配信号と、周波数選択を行わない他方の分配信号との振幅成分の差を取り出し、差動増幅器の同相除去効果を利用するので、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができる。さらに、フィルタ回路を帯域阻止型構成にして差動増幅器がフィルタの阻止帯域内の周波数成分を反転出力するので、急峻な減衰特性を得るためにフィルタ回路を多段にする必要がなくて高周波帯での帯域通過型フィルタを集積化することができる。 According to this method, the difference in amplitude component between one distribution signal that performs frequency selection and the other distribution signal that does not perform frequency selection is extracted, and the common-mode rejection effect of the differential amplifier is used. Characteristics or pass characteristics can be maintained. In addition, since the filter circuit is configured as a band-stop type configuration, the differential amplifier inverts and outputs the frequency component within the filter's stop band, so that it is not necessary to have a multi-stage filter circuit to obtain a steep attenuation characteristic. The band-pass filter can be integrated.
本発明によれば、差動増幅器の同相除去効果を利用することにより、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができる。 According to the present invention, it is possible to maintain attenuation characteristics or pass characteristics in a high frequency band by utilizing the common-mode rejection effect of the differential amplifier.
本発明の骨子は、入力信号を2系統の分配信号に分配し、分配された一方の分配信号に対して周波数選択を行い、周波数選択されない他方の分配信号と周波数選択された一方の分配信号との振幅成分の差を出力することである。 The essence of the present invention is that an input signal is divided into two distribution signals, frequency selection is performed on one distributed signal, the other non-frequency-selected distribution signal and one frequency-selected distribution signal The difference between the amplitude components is output.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるフィルタ回路108の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of
図1において、信号入力端子101は、入力信号を受けて分配器103へ送る。信号出力端子102は、差動増幅器107からの出力信号を出力する。分配器103は、信号入力端子101より入力した任意の周波数帯の信号を等振幅及び等位相の2系統の分配信号に分配して、緩衝器104及び緩衝器105に出力する。緩衝器104は、分配器103から入力した2系統に分配された分配信号間の干渉を抑制して差動増幅器107に出力する。緩衝器105は、分配器103から入力した2系統に分配された分配信号間の干渉を抑制してフィルタ106に出力する。フィルタ106は、緩衝器105から入力した分配信号より周波数選択を行って差動増幅器107に出力する。差動増幅器107は、緩衝器104から非反転入力端子に入力した分配信号と、フィルタ106から反転入力端子に入力した分配信号との振幅成分の差を信号出力端子102へ出力する。
In FIG. 1, a
以上のように構成されたフィルタ回路108について、図2〜図6を用いてその動作を説明する。
The operation of the
まず、フィルタ106の減衰特性が、低域通過型、高域通過型、あるいは帯域通過型の場合について説明する。
First, the case where the attenuation characteristic of the
最初に、図2に示すように、信号入力端子101より、電力P1の周波数成分f1、f2、f3からなる信号が入力する。次に、分配器103において等振幅に分配されて電力P2(P1>P2)でかつ振幅が半分になった図3に示す信号出力の一方をフィルタ106にて周波数選択を行う。これにより、フィルタ106が低域通過型の場合には、図4(a)に示すように、f1、f2、f3の順に電力が小さくなる出力信号が得られる。また、フィルタ106が高域通過型の場合には、図4(b)に示すように、f3、f2、f1の順に電力が小さくなる出力信号が得られる。また、フィルタ106が帯域通過型の場合には、図4(c)に示すように、f2が最も電力が高くてf1、f3の電力がf2の電力よりも小さい出力信号が得られる。一方、分配器103の信号出力の他方は周波数選択を行わないことで、差動増幅器107の非反転入力端子には図3の信号、反転入力端子には図4の信号が同位相にて入力されることになる。差動増幅器107の有する同相信号除去作用から、信号出力端子102には、図5に示すような分配器103にて分配されて差動増幅器107に入力した分配信号の振幅成分の差の出力信号が得られる。即ち、フィルタ106に低域通過型を用いた場合には、図5(a)に示すように、低域の振幅成分が除去されたf3、f2、f1の順に電力が小さくなる出力信号が得られる。また、フィルタ106に高域通過型を用いた場合には、図5(b)に示すように、高域の振幅成分が除去されたf1、f2、f3の順に電力が小さくなる振幅成分の出力信号が得られる。また、フィルタ106に帯域通過型を用いた場合には、図5(c)に示すように、f2が最も電力が小さくてf1、f3の電力がf2の電力よりも大きい出力信号が得られる。なお、図5に示す差動増幅器107の各周波数の出力信号は、各最大の周波数における受信信号の電力は差動増幅器の利得倍されたP3(利得が0[dB]未満ならばP2>P3、利得が0[dB]以上ならばP2≦P3)となる。
First, as shown in FIG. 2, a signal composed of frequency components f1, f2, and f3 of power P1 is input from the
次に、フィルタ106の減衰特性が帯域阻止型の場合について説明する。
Next, a case where the attenuation characteristic of the
図2に示すように、信号入力端子101より、電力P1の周波数成分f1、f2、f3からなる信号が入力する。次に、分配器103において等振幅に分配されて電力P2(P1>P2)でかつ振幅が半分になった図3に示す信号出力の一方をフィルタ106にて周波数選択を行う。これにより、図6に示すように、f2が最も電力が低くてf1、f3の電力がf2の電力よりも大きい出力信号が得られる。一方、分配器103の信号出力の他方は周波数選択を行わないことで、差動増幅器107の非反転入力端子には図3の信号、反転入力端子には図6の信号が同位相にて入力されることになる。差動増幅器107の有する同相信号除去作用から、信号出力端子102には、図7に示すような分配器103にて分配されて差動増幅器107に入力した分配信号の振幅成分の差の出力信号が得られる。即ち、図7に示すように、f2が最も電力が大きくてf1、f3の電力がf2の電力よりも小さい出力信号が得られる。なお、図7に示す差動増幅器107の出力信号は、f2における受信信号の電力は差動増幅器の利得倍されたP3(利得が0[dB]未満ならばP2>P3、利得が0[dB]以上ならばP2≦P3)となる。
As shown in FIG. 2, a signal composed of frequency components f1, f2, and f3 of power P1 is input from a
従って、フィルタ106の阻止帯域を所望周波数帯域に設定するとともに、フィルタ回路108を受信部に適用する場合にはフィルタ106の通過帯域を妨害波周波数帯に、フィルタ回路108を送信部、局発部に適用する場合にはフィルタ106の通過帯域を不要周波数成分の帯域に設定することで、所望周波数成分のみを取り出すことができる。
Therefore, the stop band of the
信号出力端子102からの出力信号は、フィルタ106の阻止帯域に存在するものであり、阻止帯域の受信信号を阻止する際に損失が生じた場合でも、この損失が通過帯域の受信信号に与える影響は小さい。
The output signal from the
このように、本実施の形態1によれば、入力信号を2系統に分配して、フィルタにて周波数選択した一方の分配信号と周波数選択しない他方の分配信号との振幅成分の差を差動増幅器より出力するので、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができる。また、本実施の形態1によれば、フィルタ106を、所定の帯域を通過させないように阻止する帯域阻止型のフィルタにする場合には、高周波帯での急峻な減衰特性を有する帯域通過型構成を集積化することができる。また、本実施の形態1によれば、分配器103の2出力端子と後段回路との段間に緩衝器104、105を備え、分配器103からの2出力信号間の干渉を抑制するので、減衰特性の安定性を向上させることができる。
As described above, according to the first embodiment, the input signal is divided into two systems, and the difference in the amplitude component between one distribution signal whose frequency is selected by the filter and the other distribution signal whose frequency is not selected is differentially differentiated. Since it outputs from an amplifier, the attenuation | damping characteristic or a passage characteristic in a high frequency band can be maintained. Further, according to the first embodiment, when the
なお、本実施の形態1において、差動増幅器107の反転入力端子にフィルタを通過しない分配信号を入力するとともに、非反転入力端子にフィルタを通過した分配信号を入力するようにしたが、これに限らず、差動増幅器107の入力端子の極性を反転させて非反転入力端子にフィルタを通過しない分配信号を入力するとともに、反転入力端子にフィルタを通過した分配信号を入力するようにしても良い。
In the first embodiment, the distribution signal that does not pass through the filter is input to the inverting input terminal of the
(実施の形態2)
図8は、本発明の実施の形態2におけるフィルタ回路800の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of
本実施の形態2に係るフィルタ回路800は、図1に示す実施の形態1に係るフィルタ回路108において、図8に示すように、調整回路801、比較器802、基準信号源803及びスイッチ804を追加する。なお、図8においては、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
As shown in FIG. 8, the
図8において、調整回路801は、校正回路として動作する場合には、フィルタ106が通過帯域内の信号に対して与える位相回転量または振幅減衰量と等価の位相回転または振幅減衰を緩衝器104から入力した分配信号に対して与えて比較器802及び差動増幅器107に出力する。また、調整回路801は、校正回路として動作しない場合には、所定の位相回転量を緩衝器104から入力した分配信号に対して与えることにより、差動増幅器107から出力される出力信号の帯域を可変にすることができる。即ち、調整回路801は、緩衝器104から入力した分配信号に与える位相回転量を所定の値に設定することにより、差動増幅器107から出力される出力信号の帯域を可変にすることができる。
In FIG. 8, when the
比較器802は、調整回路801が校正回路として動作する場合には、校正時において差動増幅器107への同相入力信号間の位相差または振幅差を検出して、調整回路801の校正量を指示する第一の制御信号を調整回路801に出力することにより調整回路801の校正量を調整し、校正完了時後において校正データを保持する。一方、比較器802は、調整回路801が校正回路として動作しない場合には、位相回転量調整時において、差動増幅器107への同相入力信号間の位相差を検出して、差動増幅器107から出力される出力信号の帯域が所定の帯域になるような位相回転量を設定するための第一の制御信号を調整回路801に出力することにより調整回路801にて設定される位相回転量を調整し、位相回転量調整完了時後において設定した位相回転量を保持する。具体的には、調整回路801が校正回路として動作する場合と調整回路801が校正回路として動作しない場合との両方において、比較器802は、調整回路801と差動増幅器107の非反転入力端子とを接続する伝送路の中点(接続中点)の電圧(第1電圧)と、フィルタ106と差動増幅器107の反転入力端子とを接続する伝送路の中点(接続中点)の電圧(第2電圧)との電圧差を比較して、電圧差が所定値未満になるように調整回路801の校正量または位相回転量を調整する。また、比較器802は、調整回路801が校正回路として動作する場合と調整回路801が校正回路として動作しない場合との両方において、スイッチ804を切り換える制御を行う。分配器103への入力信号の周波数が高いために比較器802の比較動作可能範囲を超える場合には、比較器802の内部に分周回路を設けて比較周波数を低減する。ここで、校正時とは、フィルタ106が通過帯域内の信号に対して与える位相回転量または振幅減衰量と同等の位相回転または振幅減衰を設定するための調整段階であり、校正完了時とは、位相回転または振幅減衰の設定が終了した段階であり、位相回転量調整時とは差動増幅器107から所望の帯域の出力信号が得られるように位相回転量を設定するための調整段階であり、位相回転量調整完了時とは位相回転量の設定が終了した段階である。調整回路801が校正回路として動作する場合において、校正時には、比較器802は、調整回路801及びフィルタ106から分配信号が入力する毎に位相差または振幅差を繰り返し検出して、検出した位相差または振幅差が所定値まで低減されるように校正量を調整する。一方、調整回路801が校正回路として動作しない場合において、位相回転量調整時には、比較器802は、調整回路801及びフィルタ106から分配信号が入力する毎に位相差を繰り返し検出して、所定の帯域の出力信号が得られるような所定の位相差になるまで位相回転量を調整する。基準信号源803は、調整回路801の校正時及び位相回転量の調整時に、一定出力レベルにて周波数を掃引して分配器103に出力する。スイッチ804は、比較器802の制御に基づいて、校正完了時及び位相回転量調整完了時には信号入力端子101と分配器103を短絡し、校正時及び位相回転量調整時には基準信号源803と分配器103を短絡する。なお、校正時及び位相回転量調整時には差動増幅器107より出力された振幅成分は破棄され、校正完了時及び位相回転量調整完了時には比較器802は休止状態となり、比較器には信号は入力されない。
When the
本発明に至る過程での検討によれば、差動増幅器107の2入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差が所定値以上の場合には、同相信号除去効果が低下することが分かっており、フィルタ回路800の急峻な減衰特性を実現するには、前記位相誤差及び振幅誤差の低減が重要であるといえる。
According to the examination in the process leading to the present invention, when the phase error or amplitude error of the in-phase input signal to the two input terminals of the
そこで、前記位相誤差、振幅誤差を高精度に校正する方法及び手順について説明する。 Therefore, a method and procedure for calibrating the phase error and amplitude error with high accuracy will be described.
調整回路801は、理想環境下かつ、フィルタ回路800の構成要素にばらつきがない場合に、フィルタ106にて生じるものと同等の位相回転量及び振幅減衰量を与えるように設定される。
The
フィルタ回路800をディスクリート部品にて構成する場合には、フィルタ106に適用する部品ごとに調整回路801を調整できるのに対し、フィルタ回路800の構成要素を同一半導体基板上に形成する場合には、前記構成要素の特性ばらつきに対応した個別調整ができないことから、本実施の形態2では、まず、フィルタ回路800の電源投入時に、スイッチ804を用いて分配器103への信号の入力経路を基準信号源803側に切替えるとともに、差動増幅器107に入力される2信号間の位相誤差及び振幅誤差を比較器802にてモニターし、所定の誤差範囲内に収束するように調整回路801を制御する。なお、次回以降の電源投入時には、再度、校正動作を繰り返す方法と、本校正時に校正回路に出力した第一の制御信号を比較器802にて保持して調整回路801の状態を固定する方法のどちらを実行してもよく、調整回路801は、前記2種類の状況に対応できる構成とする。
When the
次に、温度変動などの環境変動時には、フィルタ106にて生じる位相回転量及び振幅減衰量が電源投入時から変化する可能性があることから、フィルタ回路800が休止状態となるタイミングにて、電源投入時と同様の校正を実施することで、校正精度を向上可能である。なお、その他の動作は上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。また、各出力信号は、図2〜図7と同一であるので、その説明は省略する。
Next, when the environment changes such as a temperature change, the amount of phase rotation and amplitude attenuation generated in the
次に、調整回路801がフィルタ106の通過帯域内と等価の振幅減衰量を与えるとともに、位相回転量を調整する場合について説明する。
Next, a case where the
調整回路801が与える位相回転量がフィルタ106の通過帯域内と等価の場合には、既に説明したように、フィルタ106とフィルタ回路800の周波数特性は反転する。また、フィルタ106とフィルタ回路800のカットオフ周波数(3dB減衰点)は同一である。
When the amount of phase rotation provided by the
調整回路801の与える位相回転量が、フィルタ106の通過帯域内における同一周波数におけるものと異なる場合、差動増幅器107の同相除去効果が得られないことになり、フィルタ106の通過帯域内であっても、フィルタ回路800の阻止帯域ではなくなる。従って、フィルタ回路800のカットオフ周波数を可変できることになる。
When the amount of phase rotation provided by the
このように、本実施の形態2によれば、前記実施の形態1の効果に加えて、校正用の基準信号源803と、調整回路801、及び比較器802を用いて、差動増幅器107の2入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差を所定値未満に抑制するので、極めて急峻な減衰特性を実現することができる。また、本実施の形態2によれば、調整回路801における校正時には基準信号源と分配器とを短絡するとともに、基準信号源の出力周波数を掃引するので、より高精度な校正を実現することができる。
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, the
なお、本実施の形態2において、調整回路801が校正回路として動作しない場合には、位相回転量のみを調整することとしたが、これに限らず、調整回路801にて振幅減衰量と位相回転量との両方を調整することにより、フィルタ106が通過帯域内の信号に対して与える位相回転量及び振幅減衰量と等価の位相回転及び振幅減衰を緩衝器104から入力した分配信号に対して与え、同時に差動増幅器107から出力される出力信号の帯域を調整するようにしても良い。この場合、出力信号の帯域を調整する調整回路と位相回転量及び振幅減衰量を与える校正回路とを別々の回路にしても良いし共用する回路にしても良い。
In the second embodiment, when the
(実施の形態3)
図9は、本発明の実施の形態3におけるフィルタ回路900の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of
本実施の形態3に係るフィルタ回路900は、図8に示す実施の形態2に係るフィルタ回路800において、図9に示すように、選択器903を追加し、フィルタ106の代わりにフィルタ901を有し、調整回路801の代わりに調整回路902を有する。なお、図9においては、図1及び図8と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
The
図9において、フィルタ901は、インダクタ及び容量により構成される帯域阻止型構成であり、インダクタ値あるいは容量値を可変とすることで阻止帯域を可変とする。即ち、フィルタ901は、所定の通信帯域内の一部の周波数成分の通過を阻止して、所定の周波数成分のみを通過させる。そして、フィルタ901は、緩衝器105から入力した分配信号の通過帯域内において、阻止帯域以外の通過帯域内の周波数成分を差動増幅器107に出力する。調整回路902は、校正回路として動作する場合には、フィルタ901が通過帯域内の信号に対して与える位相回転量、振幅減衰量と同等の位相回転、振幅減衰を緩衝器104からの出力信号に対して与えて差動増幅器107及び比較器802に出力する。また、調整回路902は、校正回路として動作しない場合には、所定の位相回転量を緩衝器104から入力した分配信号に対して与えることにより、差動増幅器107から出力される出力信号の帯域を可変にすることができる。即ち、調整回路902は、緩衝器104から入力した分配信号に与える位相回転量を所定の位相回転量に設定することにより、フィルタ901を通過する分配信号の帯域を可変にする場合と同様に差動増幅器107から出力される出力信号の帯域を可変にすることができる。選択器903は、図示しない検波回路より入力したフィルタ901の帯域を選択する帯域選択信号に基づいて、フィルタ901の阻止帯域を制御するとともに、フィルタ901の阻止帯域変更に伴う位相回転量及び振幅減衰量変化に対応して調整回路902の位相回転量及び振幅減衰量を制御する第二の制御信号を調整回路902に出力する。なお、校正時に差動増幅器107より出力された振幅成分は破棄され、校正完了時には比較器802は休止状態となり、比較器802には信号は入力されない。
In FIG. 9, a
以上のように構成されたフィルタ回路900について、以下、その動作を説明する。
The operation of the
フィルタ回路900を適用する無線機のユーザーによる手動選択、あるいは、前記無線機にて検波された受信電界強度や基地局制御チャネル情報をもとにした自動選択により、選択器903に帯域選択信号が入力する。帯域選択信号を受信した選択器903から帯域可変信号がフィルタ901に出力され、フィルタ901の阻止帯域が固定される。
A band selection signal is sent to the
前回と異なる帯域を選択する帯域選択信号が受信されると、フィルタ901では阻止帯域の変更に伴い、通過帯域内の位相回転量及び振幅減衰量も変動する。調整回路902が、入力信号に対して固定の位相回転量及び振幅減衰量を与える場合には、フィルタ回路900は、減衰特性を維持できないことになるため、調整回路902では、帯域可変信号に応じて変化するフィルタ901の通過帯域内の位相回転量及び振幅減衰量に相当する入力信号校正データを保持、あるいは、各位相回転量及び振幅減衰量に対応した個別回路を用意しておき、帯域可変信号に応じて、選択器903が第二の制御信号により調整回路902の状態を変更する。上記変更完了後、上記実施の形態2におけるものと同様のプロセスにて、差動増幅器107の2入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差を所定値未満に抑制する。また、調整回路902が校正回路として動作しない場合、調整回路902が緩衝器104から入力した分配信号に対して所定の位相回転量を与えることにより、フィルタ901にて阻止帯域を変更するのと同様に差動増幅器107から出力される出力信号の帯域を変更することができる。なお、その他の動作は上記実施の形態1及び実施の形態2と同様であるので説明を省略する。また、各出力信号は、図2、図3、図6及び図7と同一であるので、その説明は省略する。
When a band selection signal for selecting a band different from the previous band is received, the
このように、本実施の形態3によれば、上記実施の形態1及び実施の形態2の効果に加えて、フィルタ901を帯域阻止型構成にすることにより通過帯域を可変できる帯域通過型フィルタを集積化することができる。また、本実施の形態3によれば、フィルタ901の阻止帯域を制御するとともに、フィルタ901の阻止帯域に応じて調整回路902の位相回転量及び振幅減衰量を制御するので、所望の帯域の変更に柔軟に対応することができ、より急峻な減衰特性を実現することができる。また、本実施の形態3によれば、フィルタ901と調整回路902との両方を用いて差動増幅器107から出力される出力信号の帯域を変更することができるので、高速に所望の帯域の出力信号を得ることができる。
As described above, according to the third embodiment, in addition to the effects of the first and second embodiments, the bandpass filter that can change the passband by making the filter 901 a band-stopping configuration is provided. It can be integrated. Further, according to the third embodiment, the stop band of the
なお、本実施の形態3において、帯域選択信号はフィルタ回路900の外部から入力することとしたが、これに限らず、帯域選択信号を生成する機能をフィルタ回路900の機能として取り込んで帯域選択信号生成部を設けて、フィルタ回路900の内部の帯域選択信号生成部から選択器903に帯域選択信号が入力するようにしても良い。
In the third embodiment, the band selection signal is input from the outside of the
(実施の形態4)
図10は、本発明の実施の形態4におけるフィルタ回路の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the filter circuit according to Embodiment 4 of the present invention.
本実施の形態4に係るフィルタ回路1000は、図1に示す実施の形態1に係るフィルタ回路108において、図10に示すように、検波回路1001、スイッチ1002、スイッチ1005及びスイッチ1006を追加し、差動増幅器107の代わりに差動増幅器1007を有する。なお、図10においては、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
The
図10において、検波回路1001は、所望周波数帯以外の妨害波あるいは不要周波数成分を検知し、妨害波または不要周波数成分が検出された場合には信号入力端子101と分配器103とが接続されるようにスイッチ1002を切り換え、妨害波または不要周波数成分が検出されない場合には信号入力端子101と差動増幅器1007の非反転入力端子とが接続されるようにスイッチ1002を切り換える。スイッチ1002は、スイッチ端子1003及びスイッチ端子1004を有し、検波回路1001での検波結果に基づいて、信号入力端子101をスイッチ端子1003またはスイッチ端子1004と短絡させることにより、信号入力端子101が差動増幅器1007の非反転入力端子と接続される場合と分配器103と接続される場合との経路切り換えを実施する。スイッチ1005は、検波回路1001での検波結果に基づいて、緩衝器104が差動増幅器1007の非反転入力端子と接続される場合といずれの回路にも接続されない場合との経路切り換えを実施する。スイッチ1006は、検波回路1001での検波結果に基づいて、差動増幅器1007の反転入力端子が接地される場合とフィルタ106に接続される場合との経路切り換えを実施する。差動増幅器1007は、緩衝器104から非反転入力端子に入力した分配信号と、フィルタ106から反転入力端子に入力した分配信号との振幅成分の差、または信号入力端子101から非反転入力端子に入力した入力信号と接地された反転入力端子との振幅成分の差を信号出力端子102へ出力する。また、差動増幅器1007は、検波回路1001での検波結果に基づいて利得切替えを実施する。即ち、差動増幅器1007は、分配器103にて入力信号を分配することにより生じる入力信号における減衰分を補完する利得を入力した分配信号に与える。
In FIG. 10, a
以上のように構成されたフィルタ回路について、以下、その動作を説明する。 The operation of the filter circuit configured as described above will be described below.
検波回路1001にて妨害波あるいは不要周波数成分が検知されない場合には、スイッチ1002はスイッチ端子1003を信号入力端子101と短絡させ、スイッチ1005は入出力端子間を開放し、またスイッチ1006は入出力端子間を短絡して差動増幅器1007の反転入力端子を接地するとともに、差動増幅器1007の利得をG1[dB]に設定する。一方、検波回路1001にて妨害波あるいは不要周波数成分が検知された場合には、スイッチ1002はスイッチ端子1004を信号入力端子101と短絡させ、スイッチ1005は入出力端子間を短絡させ、またスイッチ1006は入出力端子間を開放するとともに、フィルタ106での減衰分を補完するために差動増幅器1007の利得をG2(G2=G1+3)[dB]に設定することで、回路切替え時における信号出力端子102におけるレベル変動を抑制する。その他の動作は、実施の形態1と同様であり説明を省略する。また、各出力信号は、図2〜図7と同一であるので、その説明は省略する。
When the
このように、本実施の形態4によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、妨害波あるいは不要周波数成分の存在しない環境下では、信号入力端子101が差動増幅器1007の非反転入力端子に直接接続されるようにスイッチ1002を切り換えてフィルタ106の機能の動作・非動作の切替えを実施することにより所望の周波数における受信信号が減衰しないので、差動増幅器1007の利得を抑えることができて消費電流を削減することができる。また、本実施の形態4によれば、検波回路1001により所望周波数以外の周波数成分を検波した場合は、信号分配時の減衰分を補完する利得に差動増幅器1007の設定を切替えるので、出力レベルを一定に維持することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, the
なお、本実施の形態4において、緩衝器104から出力された分配信号が直接差動増幅器1007の非反転入力端子に入力されることとしたが、これに限らず、上記実施の形態2と同様に、緩衝器104と差動増幅器1007の非反転入力端子との間に、差動増幅器1007の2入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差を所定値未満に抑制する校正回路を追加しても良いし、フィルタ106を阻止帯域可変の帯域阻止型とするとともに、差動増幅器1007の2入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差を所定値未満に抑制する校正回路及びフィルタ106の帯域を可変に切り換える選択器を追加しても良い。これにより、フィルタ回路のより急峻な減衰特性を実現することができる。また、本実施の形態4において、フィルタ106を通過する分配信号の帯域を固定にしたが、これに限らず、フィルタ106を帯域阻止型構成とするとともに上記実施の形態3と同様に選択器を設けて、フィルタ106の通過を阻止する帯域を可変にしても良い。また、本実施の形態4において、検波回路1001にて妨害波あるいは不要周波数成分が検知された場合には、差動増幅器1007の利得を3[dB]上げることとしたが、これに限らず、任意の所定の利得に設定することができる。
In the fourth embodiment, the distribution signal output from the
(実施の形態5)
図11は、本発明の実施の形態5における無線装置1100の構成を示すブロック図である。低雑音増幅器1101、フィルタ回路1102及びミキサ1103は、高周波部1104を構成する。
(Embodiment 5)
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of
図11において、低雑音増幅器1101は、アンテナ1105にて受信した受信信号を増幅してフィルタ回路1102へ出力する。フィルタ回路1102は、低雑音増幅器1101から入力した受信信号より所望の周波数成分を通過させてミキサ1103へ出力する。ここで、フィルタ回路1102は、図1のフィルタ回路108、図8のフィルタ回路800、図9のフィルタ回路900及び図10のフィルタ回路1000のいずれかを適宜適用することができる。ミキサ1103は、フィルタ回路1102から入力した受信信号を周波数変換して復調器1106へ出力する。復調器1106は、ミキサ1103から入力した受信信号を復調して受信データを得る。
In FIG. 11, the
以上のように構成された無線装置1100について、以下、その動作を説明する。
The operation of
低雑音増幅器1101の出力に存在する所望周波数帯以外の妨害波あるいは不要周波数成分をフィルタ回路1102にて減衰し、ミキサ1103の飽和を抑止する。なお、フィルタ回路1102の動作は実施の形態1〜実施の形態4のいずれかに記載した動作と同様であり説明を省略する。
An interference wave other than a desired frequency band or an unnecessary frequency component existing in the output of the
このように、本実施の形態5によれば、上記実施の形態1〜実施の形態4の効果に加えて、低雑音増幅器1101の出力に存在する所望周波数帯以外の妨害波あるいは不要周波数成分をフィルタ回路1102にて減衰し、ミキサ1103の飽和を抑止するので、復調器1106の感度劣化を抑制することができる。また、本実施の形態5によれば、フィルタ回路1102をフィルタ回路108、800、900、1000のいずれかと同一構成にすることにより、いずれのフィルタ回路においても集積化と親和性が高いため、高周波部1104を同一半導体基板上に形成することが容易になり、無線装置1100の小型化及び部品点数の削減を実現できる。
As described above, according to the fifth embodiment, in addition to the effects of the first to fourth embodiments, interference waves or unnecessary frequency components other than the desired frequency band existing in the output of the
なお、本実施の形態5において、フィルタ回路1102を低雑音増幅器1101とミキサ1103との間に配置しているが、これに限らず、フィルタ回路1102を高周波部1104における低雑音増幅器1101とミキサ1103との間以外の位置に配置して、高周波帯におけるフィルタ回路の集積化を図るとともに急峻な減衰特性を得るようにしても良い。また、本実施の形態5において、フィルタ回路1102を高周波部1104にて用いることとしたが、これに限らず、高周波部1104以外の低周波部等においてフィルタ回路1102を用いるようにしても良い。
Although the
(実施の形態6)
図12は、本発明の実施の形態6における無線装置1200の構成を示すブロック図である。変調器1201、フィルタ回路1202及び電力増幅器1203は、高周波部1204を構成する。
(Embodiment 6)
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of
図12において、変調器1201は、ベースバンド部1206から入力した送信信号を変調してフィルタ回路1202に出力する。フィルタ回路1202は、変調器1201から入力した送信信号より所望の周波数成分を通過させて電力増幅器1203に出力する。ここで、フィルタ回路1202は、図1のフィルタ回路108、図8のフィルタ回路800、図9のフィルタ回路900及び図10のフィルタ回路1000のいずれかを適宜適用することができる。電力増幅器1203は、フィルタ回路1202から入力した送信信号における送信電力を増幅してアンテナ1205より送信する。ベースバンド部1206は、送信データをベースバンド処理して送信信号を生成し、生成した送信信号を変調器1201に出力する。
In FIG. 12, a
以上のように構成された無線装置1200について、以下、その動作を説明する。
The operation of
変調器1201の出力に存在する所望周波数帯以外の不要周波数成分をフィルタ回路1202にて減衰する。なお、フィルタ回路1202の動作は、上記実施の形態1〜実施の形態4と同様であり説明を省略する。
Unnecessary frequency components other than the desired frequency band existing in the output of the
このように、本実施の形態6によれば、上記実施の形態1〜実施の形態4の効果に加えて、変調器1201の出力に存在する所望周波数帯以外の不要周波数成分をフィルタ回路1202にて減衰するので、アンテナ1205からの不要輻射を抑制することができる。また、本実施の形態6によれば、フィルタ回路1202をフィルタ回路108、800、900、1000のいずれかと同一構成にすることによりいずれのフィルタ回路においても集積化と親和性が高いため、高周波部1204を同一半導体基板上に形成することが容易になり、無線装置1200の小型化、部品点数の削減を実現することができる。
Thus, according to the sixth embodiment, in addition to the effects of the first to fourth embodiments, unnecessary frequency components other than the desired frequency band present in the output of the
なお、本実施の形態6において、フィルタ回路1202を変調器1201と電力増幅器1203との間に配置しているが、これに限らず、フィルタ回路1202を高周波部1204における変調器1201と電力増幅器1203との間以外の位置に配置して、高周波帯におけるフィルタ回路の集積化を図るとともに急峻な減衰特性を得るようにしても良い。また、本実施の形態6において、フィルタ回路1202を高周波部1204にて用いることとしたが、これに限らず、高周波部1204以外の低周波部等においてフィルタ回路1202を用いるようにしても良い。
In the sixth embodiment, the
(実施の形態7)
図13は、本発明の実施の形態7における無線装置1300の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 7)
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of
本実施の形態7に係る無線装置1300は、図11に示す実施の形態5に係る無線装置1100において、図13に示すように、局部発振器1301及びフィルタ回路1302を追加する。なお、図13においては、図11と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
低雑音増幅器1101、フィルタ回路1102、ミキサ1103、局部発振器1301及びフィルタ回路1302は、高周波部1303を構成する。
The
図13において、局部発振器1301は、周波数変換用の所定の周波数の信号を生成してフィルタ回路1302に出力する。フィルタ回路1302は、局部発振器1301から入力した周波数変換用の信号より所望の周波数成分を通過させてミキサ1103に出力する。ここで、フィルタ回路1302は、図1のフィルタ回路108、図8のフィルタ回路800、図9のフィルタ回路900及び図10のフィルタ回路1000のいずれかを適宜適用することができる。
In FIG. 13, the
以上のように構成された無線装置1300において、局部発振器1301の出力に存在する所望周波数以外の不要周波数成分をフィルタ回路1302にて減衰する。
In
このように、本実施の形態7によれば、上記実施の形態1〜実施の形態4の効果に加えて、局部発振器1301の出力に存在する所望周波数以外の不要周波数成分をフィルタ回路1302にて減衰するので、ミキサ1103にて生じる相互変調歪を抑制して復調器1106の感度劣化を抑えることができる。また、本実施の形態7によれば、フィルタ回路1302をフィルタ回路108、800、900、1000のいずれかと同一構成にすることによりいずれのフィルタ回路においても集積化と親和性が高いため、高周波部1303を同一半導体基板上に形成することが容易になり、無線装置1300の小型化、部品点数の削減を実現できる。
As described above, according to the seventh embodiment, in addition to the effects of the first to fourth embodiments, unnecessary frequency components other than the desired frequency present in the output of the
なお、本実施の形態7において、フィルタ回路1102を高周波部1303における低雑音増幅器1101とミキサ1103との間に配置するとともに、フィルタ回路1302を高周波部1303における局部発振器1301とミキサ1103との間に配置しているが、これに限らず、フィルタ回路1102を高周波部1303における低雑音増幅器1101とミキサ1103との間以外の位置に配置するか、またはフィルタ回路1302を高周波部1303における局部発振器1301とミキサ1103との間以外の位置に配置して、高周波帯におけるフィルタ回路の集積化を図るとともに急峻な減衰特性を得るようにしても良い。また、本実施の形態7において、フィルタ回路1102、1302を高周波部1303にて用いることとしたが、これに限らず、高周波部1303以外の低周波部等においてフィルタ回路1102、1302を用いるようにしても良い。
In the seventh embodiment, the
(実施の形態8)
図14は、本発明の実施の形態8における無線装置1400の構成を示すブロック図である。分配器1403、1/2分周器1404、差動増幅器1405、偶高調波ミキサ1406、偶高調波ミキサ1407、フィルタ回路1408及びフィルタ回路1409は、周波数変換回路1410を構成する。また、直交復調器1411a、1411bは、受信機1412を構成する。また、直交復調器1414a、1414bは、受信機1415を構成する。ここで、受信機1412は、2.5×f0なる無線周波数を使用するダイレクトコンバージョン受信機であり、受信機1415はf0なる無線周波数を使用するダイレクトコンバージョン受信機である。
(Embodiment 8)
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of
図14において、局部発振器1401は、f0なる周波数を生成して分配器1402へ出力する。分配器1402は、局部発振器1401から入力した周波数f0の信号を分配して、分配信号を分配器1403と移相器1413とに出力する。分配器1403は、分配器1402から入力した信号を分配して、分配信号を1/2分周器1404と差動増幅器1405の非反転入力端子とに出力する。1/2分周器1404は、分配器1403から入力した信号を1/2に分周して偶高調波ミキサ1406と偶高調波ミキサ1407とに出力する。差動増幅器1405は、反転入力端子を接地するとともに、分配器1403から入力した分配信号を偶高調波ミキサ1406、1407に出力する。偶高調波ミキサ1406は、差動増幅器1405の出力周波数の2倍周波数(2×f0)と1/2分周器1404の出力周波数(0.5×f0)を混合してフィルタ回路1408に出力する。偶高調波ミキサ1407は、差動増幅器1405の出力周波数の2倍周波数(2×f0)と1/2分周器1404の出力周波数(0.5×f0)を混合してフィルタ回路1409に出力する。フィルタ回路1408は、偶高調波ミキサ1406から入力した信号より所望の周波数成分を通過させて直交復調器1411aに出力する。ここで、フィルタ回路1408は、図1のフィルタ回路108、図8のフィルタ回路800、図9のフィルタ回路900及び図10のフィルタ回路1000のいずれかを適宜適用することができる。フィルタ回路1409は、偶高調波ミキサ1407から入力した信号より所望の周波数成分を通過させて直交復調器1411bに出力する。ここで、フィルタ回路1409は、図1のフィルタ回路108、図8のフィルタ回路800、図9のフィルタ回路900及び図10のフィルタ回路1000のいずれかを適宜適用することができる。直交復調器1411aは、フィルタ回路1408から入力した信号を直交復調して受信データを得る。直交復調器1411bは、フィルタ回路1409から入力した信号を直交復調して受信データを得る。移相器1413は、分配器1402から入力した分配信号から90度位相差を有する2波を生成して、直交復調器1414aと直交復調器1414bに出力する。直交復調器1414aは、移相器1413から入力した信号を直交復調して受信データを得る。直交復調器1414bは、移相器1413から入力した信号を直交復調して受信データを得る。
In FIG. 14, the
以上のように構成された無線機について、以下、その動作を説明する。 The operation of the wireless device configured as described above will be described below.
偶高調波ミキサ1406、1407の出力端子には、所望信号成分の2.5×f0、不要周波数成分の1.5×f0が等振幅で現れる。フィルタ回路108、800または1000を構成するフィルタ106を低域通過型とすることで、所望周波数成分のみを取り出すことができる。
At the output terminals of the even
不要周波数として、前記周波数成分以外が存在する場合には、フィルタ106の構成を低域通過型から帯域阻止型に変更したフィルタ901を用いることで対応可能である。
If the frequency component other than the frequency component exists as an unnecessary frequency, it can be dealt with by using a
ここで、例えばf0を2GHz帯とすると、周波数変換回路1410から5GHz帯の出力信号を取り出せるため、2GHz帯の局部発振器を用意することで、2GHz帯/5GHz帯のデュアルバンドに対応した受信機を実現可能である。なお、フィルタ回路1408、1409の動作は実施の形態1〜実施の形態4と同様であり説明を省略する。
Here, for example, if f0 is set to 2 GHz band, a 5 GHz band output signal can be taken out from the
このように、本実施の形態8によれば、上記実施の形態1〜実施の形態4の効果に加えて、局部発信周波数による不要周波数を低減したデュアルバンドシステムに対応する無線装置を提供することができる。 As described above, according to the eighth embodiment, in addition to the effects of the first to fourth embodiments, it is possible to provide a radio apparatus corresponding to a dual band system in which an unnecessary frequency due to a local transmission frequency is reduced. Can do.
なお、本実施の形態8において、差動増幅器1405の反転入力端子を接地するとともに、非反転入力端子に分配信号を入力するようにしたが、これに限らず、差動増幅器1405の入力端子の極性を反転させて非反転入力端子を接地するとともに、反転入力端子に分配信号を入力するようにしても良い。また、本実施の形態8において、差動増幅器1405を用いたが、これに限らず、差動増幅器1405の代わりに分配器を用いても同様の効果が得られる。また、本実施の形態8において、周波数変換回路1410をダイレクトコンバージョン受信機に適用することとしたが、これに限らず、周波数変換回路1410をダイレクトコンバージョン送信機に適用しても同様の効果が得られる。
In the eighth embodiment, the inverting input terminal of the
本発明にかかるフィルタ回路及び無線装置は、回路を大型化せずに高周波帯での急峻な減衰特性を得る効果を有し、受信信号または送信信号等の周波数選択を行う場合に有用である。 The filter circuit and the wireless device according to the present invention have an effect of obtaining a steep attenuation characteristic in a high frequency band without increasing the size of the circuit, and are useful when performing frequency selection of a reception signal or a transmission signal.
101 信号入力端子
102 信号出力端子
103 分配器
104、105 緩衝器
106、901 フィルタ
107、1007 差動増幅器
108、800、900、1000、1102、1202、1302、1408、1409 フィルタ回路
801、902 調整回路
802 比較器
803 基準信号源
804、1002、1005、1006 スイッチ
903 選択器
1001 検波回路
1003、1004 スイッチ端子
1100、1200、1300、1400 無線装置
1101 低雑音増幅器
1103 ミキサ
1104、1204、1303 高周波部
1105、1205 アンテナ
1106 復調器
1201 変調器
1203 電力増幅器
1206 ベースバンド部
1301、1401 局部発振器
1402、1403 分配器
1404 1/2分周器
1406、1407 偶高調波ミキサ
1410 周波数変換回路
1411a、1411b、1414a、1414b 直交復調器
1412、1415 受信機
1413 移相器
101
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